Detector signal characterization with a Bayesian network in XENONnT - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Phys.Rev.D Année : 2023

Detector signal characterization with a Bayesian network in XENONnT

E Aprile , K Abe , S Ahmed Maouloud (1) , L Althueser , B Andrieu (1) , E Angelino , J.R Angevaare , V.C Antochi , D. Antón Martin , F Arneodo , L Baudis , A.L Baxter , M Bazyk (2) , L Bellagamba , R Biondi , A Bismark , E.J Brookes , A Brown , S Bruenner , G Bruno (2) , R Budnik , T.K Bui , C Cai , J.M.R Cardoso , D Cichon , A.P. Cimental Chavez , A.P Colijn , J Conrad , J.J Cuenca-García , J.P Cussonneau (2) , V d'Andrea , M.P Decowski , P Di Gangi , S Di Pede , S Diglio (2) , K Eitel , A Elykov , S Farrell , A.D Ferella , C Ferrari , H Fischer , M Flierman , W Fulgione , C Fuselli , P Gaemers , R Gaior (1) , A. Gallo Rosso , M Galloway , F Gao , R Glade-Beucke , L Grandi , J Grigat , H Guan , M Guida , R Hammann , A Higuera , C Hils , L Hoetzsch , N.F Hood , J Howlett , M Iacovacci , Y Itow , J Jakob , F Joerg , A Joy , N Kato , M Kara , P Kavrigin , S Kazama , M Kobayashi , G Koltman , A Kopec , F Kuger , H Landsman , R.F Lang , L Levinson , I Li , S Li , S Liang , S Lindemann , M Lindner , K Liu , J Loizeau (2) , F Lombardi , J Long , J.A.M Lopes , Y Ma , C Macolino , J Mahlstedt , A Mancuso , L Manenti , F Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K Martens , J Masbou (2) , D Masson , E Masson (1) , S Mastroianni , M Messina , K Miuchi , K Mizukoshi , A Molinario , S Moriyama , K Morå , Y Mosbacher , M Murra , J Müller , K Ni , U Oberlack , B Paetsch , J Palacio , Q Pellegrini (1) , R Peres , C Peters , J Pienaar , M Pierre (2) , V Pizzella , G Plante , T.R Pollmann , J Qi , J Qin , D. Ramírez García , R Singh , L Sanchez , J.M.F dos Santos , I Sarnoff , G Sartorelli , J Schreiner , D Schulte , P Schulte , H Schulze Eißing , M Schumann , L. Scotto Lavina (1) , M Selvi , F Semeria , P Shagin , S Shi , E Shockley , M Silva , H Simgen , A Takeda , P.-L Tan , A Terliuk , D Thers (2) , F Toschi , G Trinchero , C Tunnell , F Tönnies , K Valerius , G Volta , C Weinheimer , M Weiss , D Wenz , C Wittweg , T Wolf , V.H.S Wu , Y Xing (2) , D Xu , Z Xu , M Yamashita , L Yang , J Ye , L Yuan , G Zavattini , M Zhong , T Zhu
E Aprile
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K Abe
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L Althueser
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E Angelino
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J.R Angevaare
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V.C Antochi
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A.L Baxter
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R Biondi
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E.J Brookes
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A Brown
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T Zhu
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Résumé

We developed a detector signal characterization model based on a Bayesian network trained on the waveform attributes generated by a dual-phase xenon time projection chamber. By performing inference on the model, we produced a quantitative metric of signal characterization and demonstrate that this metric can be used to determine whether a detector signal is sourced from a scintillation or an ionization process. We describe the method and its performance on electronic-recoil (ER) data taken during the first science run of the XENONnT dark matter experiment. We demonstrate the first use of a Bayesian network in a waveform-based analysis of detector signals. This method resulted in a 3% increase in ER event selection efficiency with a simultaneously effective rejection of events outside of the region of interest. The findings of this analysis are consistent with the previous analysis from XENONnT, namely a background-only fit of the ER data.

Dates et versions

hal-04083241 , version 1 (27-04-2023)

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Citer

E Aprile, K Abe, S Ahmed Maouloud, L Althueser, B Andrieu, et al.. Detector signal characterization with a Bayesian network in XENONnT. Phys.Rev.D, 2023, 108 (1), pp.012016. ⟨10.1103/PhysRevD.108.012016⟩. ⟨hal-04083241⟩
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